GAZ ET PETROLE

Il- Histoire Feu grégeois, qui contenait peut-être du kérosène, obtenu à partir es affleurements ont été utilisés de nombreuses façons : calfatage des bateaux7, ciment pour le pavage des rues, source de chauffage et d’éclairage, et même produit pharmaceutique. Sa distillation, décrite dès le Moyen Âge, donne un intérêt supplémentaire à ce produit pour les lampes à pétrole. À partir des années 1850, le pétrole fait l’objet dune exploitation et d’une utilisation industrielle. Il est exploité en 1857 en Roumanie, et en 1859 aux États-Unis, dans l’État de Pennsylvanie. À partir de 191 0, il est considéré comme une matière première stratégique, à l’origine de la géopolitique u pétrole. La période 1920-1970 est marquée par une série de grandes découvertes degisements, particulièrement au Moyen-Orient, qui fait l’objet de toutes les convoitises.

Les marchés des produits pétroliers se développent également ; outre les carburants comme l’essence, le gazole et le fioul lourd, qui accompagnent l’essor des transports dans leur ensemble, l’industrie pétrolière génère une myriade de produits dérivés, au nombre desquels les matières plastiques, les textiles et le caoutchouc artificiels, les colorants, les intermédiaires de synthèse pour la chimie et la pharmacie. Ces marchés permettent e valoriser la totalité des composants du pétrole. En 1970, la production de pétrole des États-Unis atteint un maximum, qu’avait prédit le géophysicien Marion King Hubbert. La période 1973-1980 marque l’histoire du monde avec les premier et deuxième chocs pétroliers. À partir de 1986, le contre-choc pétrolier voit le prix du baril s’effondrer.

En 2003, le prix du baril remonte, en dépit d’une production toujours assurée et d’une relative paix mondiale, à cause de la s l,’ remonte, en dépit d’une production toujours assurée et d’une relative paix mondiale, à cause de la spéculation sur les matières remières en général ; quand cette spéculation s’arrêtera brutalement en 2008, le prix du baril suivra cette évolution spectaculaire. Les années 2000 voient plusieurs nouveaux géants du secteur public dans les BRICS, comme Petrobras et Petrochina, réaliser les plus grandes introductions en Bourse de l’histoire du pétrole, avec des valorisations symboles de la confiance des investisseurs dans leur croissance. Ill- Types et qualité du pétrole Chaque gisement pétrolier recèle une qualité particulière de pétrole, déterminée par la proportion relative en molécules lourdes et légères, mais aussi par la quantité d’impuretés.

L’industrie pétrolière caractérise la qualité d’un pétrole à l’aide de sa densité API, correspondant à sa « légèreté » : un brut de moins de 10 CAPI est plus dense que l’eau et correspond un bitume, tandis qu’une huile de plus de 31,1 DAPI correspond à un brut léger. Les pétroles compris entre 10 et 45 ‘API étaient dits conventionnels, tandis qu’en dehors de cet intervalle les pétroles étaient dits non conventionnels ; cette définition est neanmoins évolutive car les technologies actuelles permettent de traiter par des procédés standards des pétroles jusqu’alors onsidérés comme exotiques : les condensats, situés au-del des 45 OAPI, en sont une bonne illustration. Affleurement de sable bitumineux à Trinité-et-Tobago. pétrole non conventionnel constitue aujourd’hui un axe majeur du développement de l’industrie pétrolière, en premier lieu travers le pétrole brut de synthèse issu des schistes bitumineux e en premier lieu à travers le pétrole brut de synthèse issu des schistes bitumineux et des sables, dont les plus connus sont les sables bitumineux de l’Athabasca, dans l’Alberta, au Canada : ce pays possède en effet de modestes réserves de brut onventionnel, estimées à un peu moins de 5,4 milliards de barils, mais les plus importantes réserves connues de sable bitumineux, estimées fin 2008 à plus de 172 milliards de barils — ‘ • I etendue exacte des réserves prouvées du Venezuela est encore débattue.

Si les quantités sont impressionnantes, la rentabilité économique de l’exploitation de ces gisements est en revanche sensiblement inférieure à celle des gisements de brut conventionnel du Moyen- Orient, avec des coûts d’exploitation de 10 à 14 CAD par bari12 contre quelques USD par baril en Arabie saoudite — les chiffres sont assez variables à ce sujet. En 2011, le cours du baril proximité de 100 USD rend toutes ces opérations très rentables. D’autres variétés de pétrole non conventionnelles sont également investiguées, telles que le charbon liquéfié, l’essence synthétique et les pétroles issus de la biomasse. En décembre 2009, la production mondiale de pétrole s’est élevée à 83,88 millions de barils par jour3, répartis essentiellement entre la Russie (1 2,3 %), l’Arabie saoudite (9,84 les États-Unis(8,95 h), la Chine (4,73 gt), l’Iran (4,47 la CEI hors Russie (3,84 %), le Mexique (3,49 96), le Brésil (2,98 et l’Irak (2,90 vo). IV. Géologie a- Formation

Le pétrole est un produit de l’histoire géologique d’une région4, et particulièrement de la succession de trois conditions L’accumulation de matière organique, végétale essentiellement ; Sa maturation en h 4 OF l,’ conditions : Sa maturation en hydrocarbures ; Son emprisonnement. Ensuite, comme un gisement de pétrole est entraîné dans la tectonique des plaques, l’histoire peut se poursuivre. Il peut être enfoui plus profondément et se pyrolyser à nouveau, donnant un gisement de gaz naturel – on parle alors de « gaz thermogénique secondaire », par opposition au « gaz thermogénique primaire » formé directement par pyrolyse u kérogène. Le gisement peut également fuir, et le pétrole migrer à nouveau, vers la surface ou un autre piège.

Il faut ainsi un concours de circonstances favorables pour que naisse un gisement de pétrole (ou de gaz), ce qui explique d’une part que seule une infime partie de la matière organique formée au cours des ères géologiques ait été transformée en énergie fossile et, d’autre part, que ces précieuses ressources soient réparties de manière très disparate dans le monde. b- Accumulation de matière organique En règle générale, la biosphère recycle la quasi-totalité des sous- roduits et débris. Cependant, une petite minorité de la matière « morte » sédimente, c’est-à-dire qu’elle s’accumule par gravité et est enfouie au sein de la matière minérale, et dès lors coupée de la biosphère. Ce phénomène concerne des environnements particuliers, tels que les endroits confinés (milieux paraliques : lagunes, deltas… , surtout en milieu tropical et lors de périodes de réchauffement climatique intense (comme le silurien, le jurassique et le crétacé), où le volume de débris organiques excède la capacité de « recyclage » de Pécosystème local. C’est urant ces périodes que ces sédiments riches en m capacité de « recyclage » de l’écosystème local. C’est durant ces périodes que ces sédiments riches en matières organiques (surtout des lipides) s’accumulent. c- Maturation de la matière organique Au fur et à mesure que des couches de sédiments se déposent au-dessus de cette strate riche en matières organiques, la « roche-mère » ou « roche-source croit en température et en pression. Dans ces conditions, la matière organique se transforme enkérogène, un « extrait sec » disséminé dans la roche sous forme de petits grumeaux.

Si la température devient suffisante (le seuil est à au moins 50 oc, généralement plus selon la nature de la roche et du kérogène), et si le milieu est réducteur, le kérogène serapyrolysé, extrêmement lentement. Le kérogène produit du pétrole et/ou du « gaz naturel », qui sont des matières plus riches en hydrogène, selon sa composition et les conditions d’enfouissement. Si la pression devient suffisante, ces fluides s’échappent, ce qu’on appelle la migration primaire. En général, la roche source a plusieurs dizaines, voire centaines de millions d’années quand cette migration se produit. Le kérogène ui-même reste en place, appauvri en hydrogène. – Piégeage des hydrocarbures Quant aux hydrocarbures expulsés, plus légers que l’eau, ils s’échappent en règle générale jusqu’à la surface de la Terre où ils sont oxydés, ou bio dégradés (ce dernier cas donne des sables bitumineux), mais une minime quantité est piégée : elle se retrouve dans une zone perméable (généralement du sable, des carbonates ou des dolomites) qu’on appelle la « roche-réservoir et ne peut s’échapper à cause d’une couche imperméable (composée d’argile, de schiste 6 OF l,’ « roche-réservoir », et ne peut s’échapper à cause d’une couche mperméable (composée d’argile, de schiste et de gypse), la « roche piège » formant une structure-piège. Il existe plusieurs types de pièges. Les plus grands gisements sont en général logés dans des pieges anticlinaux. On trouve aussi des pièges sur faille ou mixtes anticlinal-faille, des pièges formés par la traversée des couches par un dôme salin, ou encore créés par un récif corallien fossilisé. – Théorie du pétrole abiotique La théorie du pétrole abiotique (aussi connue sous la dénomination anglaise de modern Russian-ukrainian theory) fut essentiellement soutenue par les Soviétiques dans les années 950 et 1960. Son principal promoteur, Nikolai Kudryavtsev, postulait la formation de pétrole dans le manteau terrestre partir d’oxyde de fer II (FeO), de carbonate de calcium (CaC03) et d’eau. Il indiquait également que cette réaction devait théoriquement se produire si la pression est supérieure à 30 kbar (correspondant aux conditions qui règnent naturellement à une profondeur supérieure à 100 km dans le manteau terrestre).

Rendue obsolète au fur et à mesure que la compréhension des phénomènes géologiques et thermodynamiques en jeu progressaient5, la théorie du pétrole abiotique reste marginale u sein de la communauté scientifique. En pratique, elle n’a jamais pu être utilisée avec succès pour découvrir de nouveaux gisements. f- Classifications des pétroles Articles détaillés : Classification des hydrocarbures liquides et Analyse d’un pétrole brut. On distingue les pétroles en fonction de leur origine et donc de leur composition chimique. Le mélange dhydrocarbures is donc de leur composition chimique. Le mélange d’hydrocarbures issu de ce long processus comprend des chaînes carbonées linéaires plus ou moins longues, ainsi que des chaînes carbonées cycliquesnaphténiques ou aromatiques.

Il est aussi possible de distinguer les différents types de pétrole selon leur densité, leur fluidité, leur teneur en soufre et autres impuretés (vanadium, mercure et sels) et leurs proportions en différentes classes d’hydrocarbures. Le pétrole est alors paraffinique,naphténique ou aromatique. On classe aussi les pétroles selon leur provenance (golfe Persique, mer du Nord, Venezuela, Nigeria), car le pétrole issu de gisements voisins a souvent des propriétés proches. Il existe des centaines de bruts de par le monde ; certains servent d’étalon pour établir le prix du pétrole d’une région donnée : les lus utilisés sont l’Arabian Light (brut de référence du Moyen- Orient), le Brent (brut de référence européen) et le West Texas Intermediate (WTI, brut de référence américain).

Selon sa provenance, le brut peut contenir du gaz dissous, de Peau salée, du soufre et des produits sulfurés (thiols, mercaptans surtout). Il a une composition trop riche pour être décrite en détail. Il faut distinguer simplement trois catégories de brut • À prédominance paraffinique : les hydrocarbures linéaires sont les plus abondants ; ces bruts sont les plus recherchés car ils onnent directement une grande proportion de produits légers comme l’essence et le gazole ; À prédominance naphténique : avec beaucoup d’hydrocarbures cycle saturé ; À prédominance aromatique : les hydrocarbures présentant un cycle carboné insaturé sont plus abondants.

De plus, il existe hydrocarbures présentant un cycle carboné insaturé sont plus abondants. De plus, il existe des bruts aptes à faire du bitume, ce sont des bruts très lourds de type Boscan, Tia Juana, Bachaquero ou Safaniyah. Les deux principaux critères pour classer les centaines de bruts différents qui existent sont la densité et la eneur en soufre, depuis le plus léger et le moins sulfureux (qui a la plus haute valeur commerciale) qui est du condensat, jusqu’au plus lourd et au plus sulfureux qui contient 90 % de bitume environ : c’est un brut d’Italie. 1- Les pays producteurs Articles connexes : Régions pétrolières et Pétrole et gaz naturel en Arctique. Les 20 plus gros producteurs en 201118,19.